• 제목/요약/키워드: 충돌 혼합

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F-O-O-F형 충돌형 injector의 분무특성 및 혼합성능에 관한 실험적 연구

  • 이광진;김유;박희호;김선진;문덕용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.3-3
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    • 1999
  • 액체로켓에 대한 연구에서 가장 중요한 분야 중의 하나는 인젝터에 관한 것이다. 인젝터는 적정량의 산화제와 연료를 미립화 및 혼합시켜 연소실로 공급하는 것으로서, 액체로켓의 안정적 연소와 성능에 많은 영향을 미치는 요소이다. 기존의 F-O-F형 injector의 경우 산화제 오리피스가 연료쪽에 비해 면적이 크기 때문에 미립화 및 혼합이 좋지 못하다. 본 연구에 사용된 injector는 F-O-F형 injector의 산화제 오리피스 면적과 동일하게 두 개의 오리피스로 만들어 줌으로써 연료 오리피스와의 면적비를 적정수준으로 유지할 수 있다. 이는 동일한 조건하에서 Doublet injector나 Triplet injector의 경우 커지는 산화제의 오리피스를 제한시켜 주는 장점이 된다. 결과적으로 이러한 장점은 기존의 Doublet injector나 Triplet injector보다 높은 연소효율을 보이게 된다.

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하이드로폰 기반 소류사량 추정 알고리즘 개발을 위한 실험적 연구 (Experimental study for the development of hydrophone-based bedload discharge estimation algorithm)

  • 최종호;전계원;장창덕;김현규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.225-225
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    • 2020
  • 최근 국내·외에서는 재래식 소류사량 채집기를 이용한 직접계측방법의 한계를 보완하기 위해 음향센서(하이드로폰)를 활용하여 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음 신호로부터 소류사량을 간접적으로 추정하는 방법이 개발 검토되고 있다. 이러한 방법은 하이드로폰에 계측된 음향신호의 특성 중 음향 펄스 수와 소류사량의 상관성을 해명하는 연구가 주를 이루고 있다. 그러나 기존의 펄스 카운트 알고리즘은 원시신호에 대한 불충분한 노이즈 필터링 작업과 음향특성 중 진폭만을 고려하여 임계치를 설정하였기 때문에 운송되는 소류사량이 많을 경우 신호 파형의 중첩으로 인한 펄스 수의 과소평가, 감지 가능한 상한 입자 크기가 제한되는 등의 결점을 가지고 있다. 또한 대다수의 연구가 소류사량의 총량과 시계열적인 변화를 추정하는데 주안점을 두고 있어 소류사량의 입도분포를 추정하기 위한 연구사례는 매우 부족한 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 한계를 극복하기 위해 다양한 입경과 유속 조건을 고려한 단독입자 공급 실험을 통해 하이드로폰에서 계측되는 소류사 입경별 충돌음의 진폭과 특정 주파수대역을 기준으로 음향특성치를 효과적으로 필터링 할 수 있는 개선된 Band-Passs Method 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 기존의 음향신호 필터링 방법(증폭 채널 방법, 임계치 설정 방법)과 비교·분석을 수행한 결과 제안한 방법이 기존의 필터링 방법보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났다. 아울러 단일입경 연속공급 실험을 수행하여 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하고 혼합입경의 입도분포 추정 가능성을 확인하였다. 연구수행의 최종단계로 혼합입경 소류사량 추정이 가능한 입경별 통합 소류사량 추정 알고리즘을 개발하고 실측 소류사량과의 비교·분석을 통해 알고리즘의 소류사량 추정 정밀도를 검증하였다.

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평균 처리율을 고려한 RFID 시스템의 하이브리드 충돌 방지 기법 (Hybrid anti-collision method for RFID System with the consideration of the average throughput)

  • 최성연;이제호;김성현;차균현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.24-32
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    • 2010
  • 현재 Slotted-ALOHA 방식과 Binary-tree 방식의 충돌 방지 방식이 많이 연구되고 있으나, 인식 시간의 지연 및 시스템 구현 시 복잡도 등으로 실용적인 측면에서는 더 많은 문제를 해결해야 될 필요가 있다. 본 논문에서 이를 해결하기 위하여 Slotted-ALOHA 방식과 Binary-tree 방식을 혼합한 방법으로 태그를 여러 개의 그룹으로 나누고, 각 태그 그룹은 Slotted-ALOHA 방식을 이용하여 인식 작업을 수행하는 하이브리드 충돌 방지 기법이다. 한 그룹의 태그의 수는 시스템 처리율(Throughput)이 최대가 되는 태그의 수로 결정한다. 제안하는 하이브리드 충돌 방지 방식과 기존에 사용되고 있는 방식들을 태그의 인식 시간과 처리율 측면으로 비교하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 제안하는 충돌 방지 기법은 기존의 방법보다 빠른 태그의 인식시간과 우수한 처리율을 보여서 현재의 RFID 시스템의 성능을 더욱 높일 수 있으리라고 예상된다.

디노이징 필터를 이용한 소류사 충돌음 특성에 관한 실험 연구 (Experiment study on impact sound characteristics of bed load using dinoising filter)

  • 김성욱;전계원;윤영호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.202-202
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    • 2021
  • 최근 국내·외에서는 산지에서 발생하는 토사재해를 관리하기 위하여 유사이송해석에 필수적인 요소인 소류사량 추정 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 음향센서가 내장되어 있는 파이프 하이드로폰은 소류사 입자가 충돌 또는 통과하면서 발생하는 음향을 계측하여 소류사량을 간접적으로 계측하는 방법이다. 하이드로폰에 계측된 음향신호는 신호의 정점을 연결한 포락선 신호로 변환되며, 증폭기에 의해 다양한 배율의 신호로 증폭된다. 이렇게 증폭되어진 여러 배율의 신호와 원시신호는 데이터로거에 의해 지속적으로 기록되고, 가공처리하며 검출된 음향 펄스 수와 특정 시간간격의 음압적분치를 이용하여 소류사량을 추정하게 된다. 본 연구에서는 하이드로폰에 계측되는 소류사의 충돌음으로부터 정량적인 소류사량을 추정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 단일 입경 6종류와 유속 3종류 및 소류사량 5단계로 변화를 주었으며 디노이징 필터를 통해 원시신호의 노이즈를 제거함으로써, 소류사량 추정률의 성능을 높이고자 하였다. 원시신호와 디노이징 음향신호를 비교·분석한 결과 제안된 방법이 기존 원시신호 보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났으며, 단일 입경 연속공급실험을 수행하여 소류사량 추정 가능성을 확인하였다. 향후 혼합 입경 소류사량 추정 실험 및 다양한 입경을 활용한다면 높은 소류사량 추정률을 얻을 것으로 기대된다.

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충돌형 Quadlet 인젝터의 연소성능 예측에 관한 실험적 연구 (An experimental study for the prediction of combustion performance of the Unlike Impinging Quadlet Injector)

  • 김종욱;박희호;한재섭;김선진;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.44-50
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    • 1999
  • Unlike impinging Quadlet injector(OOOF type)에 대한 혼합효율, 혼합특성속도, 혼합특성속도효율을 연소성능을 예측하기 위해 비연소 실험을 통하여 구하였다. 모의 추진제는 물($H_2$O)와 케로신($CH_{1.97}$)을 사용하였고, 혼합상관인자로써 산화제, 연료 분류의 운동량비를 사용하였다. 인젝터 분무특성을 파악하기 위해 오리피스(orifice) 각 hole에 대한 유량계수, 분무형상, 질량분포 획득이 수행되어졌다. 연구 결과, 침투깊이는 혼합효율, 혼합특성속도, 혼합특성속도 효율에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한, 혼합효율 및 혼합특성속도 효율은 MR=1.67(TMR=2.5)에서 87%로 최대값을 가지며 산화제 과잉상태보다 연료 과잉상태에서 더 큰 감소율을 보였다.

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벽면 형상에 따른 중공 원추형 분무의 벽 충돌 과정 모델링 (Modeling of Wall Impingement Process of Hollow-Cone Fuel Spray according to Wall Geometry)

  • 심영삼;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3467-3472
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    • 2007
  • The effects of the wall geometry on the spray-wall impingement process of a hollow-cone fuel spray emerging from a high-pressure swirl injector of the Gasoline Direct Injection (GDI) engine were investigated by means of a numerical method. The ized Instability Sheet Atomization (LISA) & Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup (APTAB) model for spray atomization process and the Gosman model were applied to model the atomization and wall impingement process of the spray. The calculation results of spray characteristics, such as a spray development process and a radial distance after wall impingement, compared with the experimental ones by the Laser Induced Exciplex Fluorescence (LIEF) technique. It was found that the radial distance of the cavity angle of 90$^{circ]$ after wall impingement was the shortest and the ring shaped vortex was generated near the wall after spray-wall impingement process.

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예혼합 화염이 벽면에 충돌시 열전달 및 연소특성에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study for Heat Transfer and Combustion Characteristics of Gaseous Impinging Jet Premixed Flame)

  • 정은규;조경민;김호영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권6호
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    • pp.1-10
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    • 1996
  • In the present study, the structure and the characteristics of gaseous premixed flame impinging normal to the flat plate have been investigated experimentally. For the examination of the heat transfer and combustion characteristics, measurements of temperature, direct and schlieren photography were performed. The results of present study show that the length of inner flame becomes smaller as distance from nozzle exit to plate decrease. The width of flame becomes larger as air-fuel ratio decreases. The smaller Reynolds number at nozzle exit and the smaller distance from nozzle exit to plate lead to the higher heat transfer rate in the region of center of plate. As the air-fuel ratio decreases, the heat transfer at plate with moderate rate occurs on wide region.

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충돌제트의 유량분포 및 혼합특성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on flow distribution and mixing in impinging jets)

  • 이충훈;정영호;정석호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.99-112
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    • 1997
  • Mixing process of impinging jets of liquid oxidizer and liquid fuel is simulated by using water and sodium carbonate (Na$_{2}$CO$_{3}$) solution. The shapes of liquid sheets are visualized and flowrate distributions are measured by collecting droplets using measuring cells. Mixing charateristics are studied by using acid-base titration. Stable liquid sheets are formed and two liquid jets are well mixed for symmetric impinging jets. Similarity in flowrate distribution for various measuring heights is observed. For asymmetric impinging jets, liquid sheets become unstable as the difference in the velocities of jets increases. In some extreme cases, liquid sheets are not formed and the jets are separated. Dimensionless variables are adopted demonstrating similarly in flowrate distribution. Mixing characteristics vary significantly with experiment conditions.

$45^{\circ}$ 원형충돌분류의 난류혼합유동장에 대한 수치해석 (Numerical Analysis on the Turbulent Mixing Flow Field of $45^{\circ}$ Impinging Round Jet)

  • 김장권;오석형
    • 동력기계공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.38-45
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    • 2011
  • The computational flow numerical analysis was introduced to predict thc turbulent characteristics in the mixing flow structure of $45^{\circ}$ impinging round jet. This analysis has been carried out through the commercial fluent software. Realizable(RLZ) k-${\varepsilon}$ was used as a turbulent model. It can be known that mean velocities analysed through RLZ k-${\varepsilon}$ turbulent model comparatively predict well the experiments and show well the elliptic shape of mixing flow structure in the Y-Z plane, but analysed turbulent kinetic energies show somewhat differently from the experiments in certain regions.

가스와 입자가 혼합된 2상 유동에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Simulation of Two-Phase Flow for Gas-Solid Particles)

  • 정훈;최종욱;박찬국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.8-14
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    • 2001
  • The phenomena of two-phase suspension flows appear widely in nature and industrial processes. Hence, it is of great importance to understand the mechanism of the gas-solid two-phase flows. In the present study, the numerical simulation has been approached by utilizing the Eulerian-Lagrangian methodology for describing the characteristics of the fluid and particulate phases in a vertical pipe and a 90°square-sectioned bend. The continuous phase(gas phase) is described by the Eulerian formulation and a κ-ε turbulence model is employed to find mean and turbulent properties of the gas phase. The particle properties(velocity and trajectory) are then described by a Lagrangian approach and computed using the mean velocity and turbulent fluctuating velocity of the gas phase. The predictions are compared with measurements by laser-Doppler velocimeter for the validation. As a result, the calculated results show good agreements.

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